JP2013539054A - Method for producing structured particles - Google Patents

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Abstract

構造化粒子、具体的にはナノ粒子、レーザープリンター及びコピー機用のトナー、特に特定の製品特性を有する化学トナーを製造する方法。本方法によって、改善された性能を有するトナーがもたらされる。方法は特に、基礎材料の選択及び特性、並びに改善された性能をもたらすトナー製品特性を設計するためのこれらの特性の利用に関する。
【選択図】なし
A process for producing structured particles, specifically nanoparticles, laser printer and copier toners, especially chemical toners having specific product properties. This method results in a toner having improved performance. The method specifically relates to the selection and properties of the base materials and the use of these properties to design toner product properties that result in improved performance.
[Selection figure] None

Description

本発明は構造化粒子を製造する方法に関する。本発明はレーザープリンター及びコピー機用のトナーにも関し、特に、既存の市販の(aftermarket)トナーと比較して改善された性能を有するトナーをもたらすような特定の製品特性を有する、化学トナー(又は重合トナー(PT:Polymerized toner)を作製する方法が提供される。   The present invention relates to a method for producing structured particles. The present invention also relates to toners for laser printers and copiers, particularly chemical toners having specific product properties that result in toners having improved performance compared to existing aftermarket toners. Alternatively, a method for producing a polymerized toner (PT) is provided.

本発明は特に、基礎材料の特性及び改善された性能をもたらすようなトナー製品特性を設計するためのこれらの特性の利用、並びに基礎材料の選択に関する。   The present invention is particularly concerned with the properties of the base material and the use of these properties to design toner product properties that result in improved performance, and the selection of the base material.

ワックスは、定着(fusion)ローラーにおいてシリコーンオイルを必要とすることなく定着する能力をトナーに付与するために使用される。これはオイルレス定着と呼ばれる。化学トナー法によって、機械的な/従来の方法よりもワックスの組込みのより良好な制御が可能となる。しかしながら、トナー粒子内におけるワックスの位置を制御することが依然として必要である。現在利用可能な化学トナー、特にラテックス凝集法によって作製される化学トナーは、トナー粒子内におけるワックス成分の位置を制御することが困難であるという問題を抱えている。   Waxes are used to give toner the ability to fuse without the need for silicone oil in a fusion roller. This is called oilless fixing. The chemical toner method allows better control of wax incorporation than mechanical / conventional methods. However, it is still necessary to control the position of the wax within the toner particles. Currently available chemical toners, particularly chemical toners prepared by latex agglomeration, have the problem that it is difficult to control the position of the wax component in the toner particles.

Fujifilm Imaging Colorants Ltd.(FFIC)及びXeroxのラテックス凝集法は、原理が類似している。彼らはワックスがトナー粒子の表面に又はその近くに存在しないことの必要性に言及しているものの、彼らのプロセスが粒子のワックス成分(又は更に言えば、任意の他のサブ粒子成分)の位置を制御することが可能であることは示されていない。Mitsubishiは、ワックス種晶(seeds)の周囲にラテックスを作製し、更に凝集プロセス時にワックスを含まないラテックスの第2の層を形成することによって、この問題を或る程度克服した。しかしながら、これによっても、ある程度のワックス含有ラテックスがトナー粒子の表面に又はその近くに存在する可能性は排除されない。このアプローチは、他の問題、例えば、主要なラテックス及び着色剤由来の、電荷制御剤の効果及び/又は電荷効果の抑制を引き起こす可能性もある。   The principles of Fujifilm Imaging Colorants Ltd. (FFIC) and Xerox latex agglomeration are similar. Although they mention the need for no wax to be present at or near the surface of the toner particles, their process determines the location of the wax component of the particles (or more specifically, any other sub-particle component). It is not shown that it can be controlled. Mitsubishi overcame this problem to some extent by creating a latex around the wax seeds and also forming a second layer of latex free of wax during the agglomeration process. However, this does not exclude the possibility that some wax-containing latex is present at or near the surface of the toner particles. This approach can also cause other problems, such as charge control agent effects and / or suppression of charge effects from the main latex and colorants.

たとえわずかにでも表面又はその近くにワックスが存在すれば、印刷品質の問題及び保管安定性の問題が引き起こされる可能性がある。ワックス成分の位置と同様に、他の基礎材料(サブ成分)の位置を制御することも望ましい。例えば、電荷制御剤(CCA)が表面の近くに存在することが望ましい場合がある。幾つかの場合では、着色剤粒子が、その摩擦電気的(tribo-electric)挙動に応じて、表面の近くに存在するほうが望ましい場合もあるし、又は表面から離れた場所に存在することが望ましい場合もある。トナー組成物中に最大で6種類の異なるラテックスが存在し得る。それらのラテックスのうちの幾つかが表面の近くに存在し、幾つかが表面から離れて存在することが望ましい場合がある。   Even the slight presence of wax at or near the surface can cause print quality problems and storage stability problems. Similar to the position of the wax component, it is also desirable to control the position of other base materials (sub-components). For example, it may be desirable for a charge control agent (CCA) to be present near the surface. In some cases, it may be desirable for the colorant particles to be close to the surface or remote from the surface, depending on their tribo-electric behavior. In some cases. There can be up to six different latexes in the toner composition. It may be desirable for some of these latexes to be near the surface and some to be away from the surface.

本発明は、構造化粒子の成分たる基礎材料が、改善されたトナー性能をもたらす望ましい製品特質の実現をもたらすようなトナー粒子内の位置に配置されるように、構造化粒子を作製することによって、化学トナーの品質を改善することに関する。   The present invention creates structured particles such that the base material that is a component of the structured particles is positioned at a location within the toner particles that results in the realization of desirable product attributes that result in improved toner performance. , To improve the quality of chemical toners.

方法1:粒子成分の粒度及び粒度分布の選択及び制御による方法
A)(当該分野において既知の十分に確立された方法によって)サブ成分の安定なナノ分散物を作製する。これらは後の節に記載する。
B)成分の粒度及び粒度分布を設計する。
C)これらのナノ粒子を、安定な分散物を不安定化するための当該分野において既知の方法に(例えば熱、凝結剤(通常は多価の金属塩)、反対の電荷を有する安定化用界面活性剤、pH等)によって、混合する。本発明者らは、マイクロ波を利用して、不安定化事象(凝結/凝集)を発生させるための熱を与えている。本発明者らは、熱、ひいては凝集、ひいては最終的なトナー粒度分布の正確な制御が可能となるため、マイクロ波を選んでいる。また、本発明者らがマイクロ波放射線を適用している方法は、エネルギー効率がより高く、完全に安全である。本発明者らが調査した限りでは、本発明者らは、化学トナーの分野においてマイクロ波凝結を適用した最初の者である。
D)この方法は、類似の機能性を有する界面活性剤(複数も可)によってサブ成分が安定化される系に関して用いられる。本発明者らは、他の成分(複数も可)のサイズ及びサイズ分布と或る成分の平均サイズ及びサイズ分布との関係によって、他の成分の位置に対するその成分の最終的な位置が決定されることを見出した。例えば、本発明者らは、他の成分のサイズとワックスの粒度とを相関させることによって、PT粒子の中心の方にワックスを配置することが可能であることを見出した。同様の方法で、全ての成分のサイズ及びサイズ分布を相互に関連するように選択及び設計することで、不安定化事象が発生したときに正確な位置に配置させることが可能である。
E)さらに、本発明者らは、粒子密度の従来技術の定義において報告されている容積密度、タップ密度ではなくトナー粒子密度が重要であることを見出しており、その粒子密度の、粒子のサイズ及び形状との関係によって、現在利用可能なトナーに欠如している品質特性の向上がもたらされることを見出した。主に、ラテックス成分の特性及び全ての成分のサイズ分布の制御によって、トナーの粒子密度を制御することが可能である。容積密度及びタップ密度は、粒子の内側の空隙及び粒子の間の空隙を含む密度である。粒子密度は、粒子の内側の空隙を含み、粒子の間の空隙を含まないトナー粒子の密度である。本発明者らは、粒子の内側の空隙を調整することを可能とすることによって粒子密度を調整することを可能とした。
F)原材料の粒度及び粒度分布に対する良好な制御が、PTの粒度分布に対する良好な制御を実現するのに重要である。
G)本発明者らは、構造化粒子の幾つかの特徴は、同じ処理に供された場合に原材料粒子の特徴の変化と同様の変化を受け得るため、原材料の特性を制御することが重要であることを見出した。例えば、加熱するか又はpHを調整したときにラテックスの粒度が変化すれば、そのラテックスから作製されるPT粒子は、その工程において同じ変化を受け得る。例えば、強化及び形状制御の段階時に僅かに収縮するトナーをもたらすラテックスを作製することが可能である。本発明者らは、トナーの性能を改善するだけでなく、これらの段階のプロセス制御のためにも、この特質を利用している。
Method 1: Method A) by selection and control of particle component size and particle size distribution (by well-established methods known in the art) to produce a stable nanodispersion of subcomponents. These are described in later sections.
B) Design the particle size and particle size distribution of the components.
C) These nanoparticles can be stabilized in the manner known in the art for destabilizing stable dispersions (eg heat, coagulants (usually multivalent metal salts), with the opposite charge) Surfactant, pH, etc.). We use microwaves to provide heat to generate destabilization events (condensation / aggregation). The inventors have chosen microwaves because it allows for precise control of heat, and thus aggregation, and thus final toner particle size distribution. Also, the method by which we apply microwave radiation is more energy efficient and completely safe. As far as we have investigated, we are the first to apply microwave condensation in the field of chemical toners.
D) This method is used for systems where the subcomponents are stabilized by surfactant (s) with similar functionality. We determine the final position of the component relative to the position of the other component by the relationship between the size and size distribution of the other component (s) and the average size and size distribution of the component. I found out. For example, the inventors have found that it is possible to place the wax towards the center of the PT particles by correlating the size of the other components with the particle size of the wax. In a similar manner, the size and size distribution of all components can be selected and designed to correlate so that they can be placed in the correct location when a destabilization event occurs.
E) In addition, the inventors have found that the toner particle density is important rather than the volume density, tap density reported in the prior art definition of particle density, and the particle size, particle size And the relationship to shape has been found to provide an improvement in quality characteristics that are lacking in currently available toners. It is possible to control the particle density of the toner mainly by controlling the properties of the latex component and the size distribution of all components. Volume density and tap density are densities that include voids inside the particles and voids between the particles. The particle density is the density of toner particles including voids inside the particles and not voids between the particles. The inventors have made it possible to adjust the particle density by making it possible to adjust the voids inside the particles.
F) Good control over the raw material particle size and particle size distribution is important to achieve good control over the PT particle size distribution.
G) We believe it is important to control the properties of the raw material because some characteristics of the structured particles can undergo changes similar to changes in the characteristics of the raw material particles when subjected to the same treatment. I found out. For example, if the particle size of the latex changes when heated or the pH is adjusted, PT particles made from the latex can undergo the same changes in the process. For example, it is possible to make a latex that results in a toner that shrinks slightly during the reinforcement and shape control stages. We take advantage of this property not only to improve toner performance, but also for process control at these stages.

方法2:連続的な凝集
方法1も高品質のトナーをもたらすことができるが、本発明者らはさらに、構造化粒子の設計において更なる柔軟性をもたらす更なる方法を明らかにした。
A)方法1に記載されるものと同様に、安定なナノ分散物を製造する。
B)連続的な凝結/凝集を実施して、成分を適切な位置に配置する。例えば、最初にワックスを凝結させ、引き続き、凝結させたワックス成分の「上端」上で他の成分を凝結させることによって、ワックスを最終的なトナー粒子の中心に配置する。この方法によって、層状の粒子構造が可能となる。
Method 2: Continuous Aggregation Although Method 1 can also yield high quality toners, the inventors have further revealed additional methods that provide more flexibility in the design of structured particles.
A) A stable nanodispersion is produced as described in Method 1.
B) Perform continuous flocculation / aggregation to place components in place. For example, the wax is placed in the center of the final toner particle by first condensing the wax and subsequently condensing other components on the “top” of the coagulated wax component. This method allows for a layered particle structure.

方法3:方法1及び方法2の組合せ
方法1及び方法2を組み合わせることによって、本発明者らは、所望の構造化粒子の実現における更なる制御及び柔軟性を実現している。
Method 3: Combination of Method 1 and Method 2 By combining Method 1 and Method 2, we have realized further control and flexibility in the realization of the desired structured particles.

上の記載は、未配合の、すなわちいかなる流動添加剤(flow additives)もブレンドされる前のトナー粒子の組成及び内部構造に関する。   The above description relates to the composition and internal structure of the toner particles which are unblended, ie before any flow additives are blended.

流動添加剤のブレンドによって実現される外部構造又は表面組成/構造も、トナーの品質の決定において等しく重要である。流動添加剤のブレンドによって影響を受ける3つの主要なトナー特性は、摩擦電荷(tribocharge)、粉体流動性(powder flow)及び表面被覆率である。   The external structure or surface composition / structure achieved by the blend of flow additives is equally important in determining toner quality. The three main toner properties affected by the flow additive blend are tribocharge, powder flow, and surface coverage.

トナー粒子密度は、トナー粒子の流動挙動において主要な役割を果たす。トナー粒子の硬さも、流動添加剤のブレンドプロセスに影響を及ぼすトナー粒子の別の主要な特性のひとつである。トナー粒子が硬すぎる場合、流動添加剤は、硬い表面上で「跳ね返る(bounce)」傾向を有するため、トナー粒子に好適に付着しない。静電荷によって或る程度付着したとしても、流動添加剤は、保管の際に表面から脱離し、印刷品質の問題(例えば、OPCドラム上に固着した流動添加剤粒子の喪失に起因する白点)を引き起こす可能性がある。トナー粒子が軟らかすぎる場合、流動添加剤は、トナー粒子中に包埋されて埋没してしまい、その有効性を喪失する。この問題に対処するために粒度の小さい流動添加剤及び粒度の大きい流動添加剤の組合せの使用が(流動添加剤の供給業者によって)推奨されているが、実際上は、包埋の問題を克服することは困難である。   Toner particle density plays a major role in the flow behavior of toner particles. Toner particle hardness is another major characteristic of toner particles that affects the flow additive blending process. If the toner particles are too hard, the flow additive has a tendency to “bounce” on the hard surface and therefore does not adhere well to the toner particles. Even if it adheres to some extent due to electrostatic charge, the flow additive will detach from the surface during storage and cause print quality problems (eg, white spots due to loss of flow additive particles stuck on the OPC drum). May cause. If the toner particles are too soft, the flow additive will be embedded and embedded in the toner particles, losing its effectiveness. The use of a combination of small particle size fluid additive and large particle size fluid additive is recommended (by the fluid additive supplier) to address this issue, but in practice it overcomes the embedding problem It is difficult to do.

本発明は、過度の包埋を生じることなく流動添加剤が適切に付着するようにトナー粒子の硬さを設計することによってこの問題を克服する。本発明者らは、ナノインデンテーション技法によってトナーの硬さを規定している。この技法は、AFM(Atomic Forced Microscopy:原子間力顕微鏡法)を利用しており、所与の適用された力に対してトナー粒子中においてAFMプローブが移動した距離の測定を伴う。本発明者らは、5nm(ナノメートル)未満のナノインデンテーション値を有するトナーは硬すぎ、2000nmより高いナノインデンテーション値を有するトナーは軟らかすぎることを見出した。本発明者らは、5nm〜2000nm、特に10nm〜500nmのナノインデンテーション値を有するトナーが流動添加剤の良好な付着を示すことを見出した。トナーの硬さは、特にラテックスサブ成分を選ぶことによって実現される。   The present invention overcomes this problem by designing the hardness of the toner particles so that the flow additive adheres properly without causing excessive embedding. The inventors define the hardness of the toner by a nanoindentation technique. This technique utilizes AFM (Atomic Forced Microscopy) and involves measuring the distance traveled by the AFM probe in the toner particles for a given applied force. The inventors have found that toners with nanoindentation values below 5 nm (nanometers) are too hard and toners with nanoindentation values above 2000 nm are too soft. The inventors have found that toners with nanoindentation values of 5 nm to 2000 nm, in particular 10 nm to 500 nm, exhibit good adhesion of the flow additive. The hardness of the toner is realized in particular by selecting the latex subcomponent.

トナーが良好に機能するように、3つの外部特性(摩擦電荷、粉体流動性及び表面被覆率)を最適化する必要がある。これらの3つの特性は相互に関連している。摩擦電荷は、標準的な「ブローオフ(blow-off)」技法によって測定され、粉体流動性は、(「ホソカワパウダテスタ」において行われるのと同様に)一連の微細ふるいに対するトナー粒子の通過率(%)によって測定され、表面被覆率は、トナー粒子の走査型電子顕微鏡写真の画像解析によって測定される。   Three external properties (triboelectric charge, powder flowability and surface coverage) need to be optimized so that the toner functions well. These three characteristics are interrelated. The triboelectric charge is measured by a standard “blow-off” technique, and the powder flow is measured by the passage of toner particles through a series of fine sieves (as done in the “Hosokawa Powder Tester”). The surface coverage is measured by image analysis of scanning electron micrographs of toner particles.

摩擦電荷は、トナー粒子に付着している露出した流動添加剤及び露出したトナー表面由来の電荷の寄与の尺度である。流動添加剤は摩擦電荷値に寄与し、CCAは摩擦電荷値のほかに荷電率にも寄与する。他のサブ成分、例えばラテックス及び着色剤も、摩擦電荷値に寄与する。したがって、トナー表面が流動添加剤によって完全に被覆されてはおらず、或る特定の割合のトナー表面が露出していることが必要である。流動特性は、流動添加剤の量、表面被覆率、及びブレンド条件(ブレンダー速度及び滞留時間)によって主に影響を受ける。本発明者らは、3つの外部特性の以下の組合せが良好な品質のトナーをもたらすことを決定した:−1□C/g〜−20□C/g(負に荷電したトナーに関して)、+1□C/g〜+20□C/g(正に荷電したトナーに関して)の摩擦電荷、10%〜80%(好ましくは20%〜70%)の表面被覆率、及び60%〜100%(好ましくは70%〜98%)の流動数(Flow Number)(通過率(%))。   Triboelectric charge is a measure of the contribution of the exposed flow additive adhering to the toner particles and the charge from the exposed toner surface. The flow additive contributes to the triboelectric charge value, and the CCA contributes to the charge rate in addition to the triboelectric charge value. Other subcomponents such as latex and colorants also contribute to the triboelectric charge value. Therefore, it is necessary that the toner surface is not completely covered with the flow additive and that a certain percentage of the toner surface is exposed. The flow characteristics are primarily affected by the amount of flow additive, surface coverage, and blending conditions (blender speed and residence time). The inventors have determined that the following combination of three external properties results in good quality toner: -1 □ C / g to -20 □ C / g (for negatively charged toner), +1 □ C / g to +20 □ C / g (for positively charged toner) triboelectric charge, 10% to 80% (preferably 20% to 70%) surface coverage, and 60% to 100% (preferably 70% to 98%) Flow Number (passage rate (%)).

粒子密度測定。
粒子密度は、粒子内の空隙を含み、粒子の間の空隙を含まない粒子の密度と定義される。Quantachromeによって生産されるPoreMater33(粒子の間の空隙を満たすために水銀を使用する)が、トナー粒子の粒子密度を測定するために使用される。トナー粒子の真の密度は、Quantachromeによって生産されるMicro Ultrapycnometer 1000(粒子内の空隙中に浸透するためにヘリウムを使用する)使用しても測定される。
Particle density measurement.
The particle density is defined as the density of particles that include voids within the particles and not voids between the particles. PoreMatter 33 produced by Quantachrome (which uses mercury to fill the voids between the particles) is used to measure the particle density of the toner particles. The true density of the toner particles is also measured using a Micro Ultracometer 1000 (produced by Quantachrome, which uses helium to penetrate into the voids within the particles).

ワックス分散プロセス1。
ワックスエマルションは、相反転法によって調製することができる。はじめに、約8対1の重量比率による少なくとも1種類のワックス、例えばカルナウバ及び/又はキャンデリラ、並びに界面活性剤の混合物を最初に容器中に添加する。容器の温度をワックス混合物の融点(約92C)を上回る温度に上昇させる。約25対1の重量比率による脱イオン水及び界面活性剤の混合物を、融解したワックス混合物の入った容器中に約1時間添加する。容器に添加される水/界面活性剤混合物の量は、望ましい総固体含有量(約20%)によって決定される。温度を一定に維持したまま、水−界面活性剤混合物の添加の完了後30分間連続的に撹拌し、その後、容器を室温に冷却して、ワックスエマルションを排出する。界面活性剤の選択に応じて、混合物のpHを或る特定の値に制御する必要がある場合がある。この方法によって調製されるエマルション中のワックスの典型的な平均粒度は800ミクロンである。
ワックス1aは、120nmの平均サイズを有していた。
ワックス1bは、405nmの平均サイズを有していた。
ワックス1cは、628nmの平均サイズを有していた。
Wax dispersion process 1.
The wax emulsion can be prepared by a phase inversion method. First, a mixture of at least one wax, such as carnauba and / or candelilla, and a surfactant in a weight ratio of about 8 to 1 is first added to the container. The vessel temperature is raised to a temperature above the melting point of the wax mixture (about 92C). A mixture of deionized water and surfactant in a weight ratio of about 25 to 1 is added to the container containing the molten wax mixture for about 1 hour. The amount of water / surfactant mixture added to the container is determined by the desired total solids content (about 20%). While maintaining the temperature constant, stirring is continued for 30 minutes after completion of the addition of the water-surfactant mixture, after which the vessel is cooled to room temperature and the wax emulsion is discharged. Depending on the choice of surfactant, it may be necessary to control the pH of the mixture to a certain value. The typical average particle size of the wax in the emulsion prepared by this method is 800 microns.
Wax 1a had an average size of 120 nm.
Wax 1b had an average size of 405 nm.
Wax 1c had an average size of 628 nm.

ワックス分散プロセス2。
約20:5:75の重量比率の少なくとも1種類のワックス、例えばカルナウバ及び/又はキャンデリラ、界面活性剤並びに脱イオン水を容器中に添加する。界面活性剤の選択によっては、混合物のpHを或る特定の値に制御する必要がある。容器内の撹拌器を作動させる。容器の温度をワックス混合物の融点(約92C)を上回る温度に上昇させる。撹拌を30分間維持する。再循環ラインにおいて30分間、高圧ホモジナイザーを用いて混合物を循環させる。ホモジナイザーの処理圧力は150MPaである。流速は、容器内の全量が約3回回転するように選択する。再循環を停止させ、容器温度を室温に冷却し、その後、ワックスエマルションを排出する。この方法によって調製されるエマルション中のワックスの典型的な平均粒度は400ミクロンである。
ワックス2aは、125nmの平均サイズを有していた。
ワックス2bは、371nmの平均サイズを有していた。
ワックス2cは、650nmの平均サイズを有していた。
Wax dispersion process 2.
At least one wax in a weight ratio of about 20: 5: 75, such as carnauba and / or candelilla, surfactant and deionized water is added to the container. Depending on the choice of surfactant, it is necessary to control the pH of the mixture to a certain value. Activate the agitator in the container. The vessel temperature is raised to a temperature above the melting point of the wax mixture (about 92C). Stirring is maintained for 30 minutes. Circulate the mixture using a high pressure homogenizer for 30 minutes in the recirculation line. The processing pressure of the homogenizer is 150 MPa. The flow rate is selected so that the entire volume in the container rotates about 3 times. Recirculation is stopped and the vessel temperature is cooled to room temperature, after which the wax emulsion is discharged. The typical average particle size of the wax in the emulsion prepared by this method is 400 microns.
Wax 2a had an average size of 125 nm.
Wax 2b had an average size of 371 nm.
Wax 2c had an average size of 650 nm.

本発明において使用されるワックスは、天然有機ワックス、合成有機ワックス及びシリコーンワックスの形態をとり得る。これらのワックスは、高分子量のカルボン酸及びより高分子量のアルコールのエステル、パラフィンワックス、炭化水素ワックス、天然植物ワックス及び合成ワックスを含み得る。天然ワックスの例は、蜜ろう、鯨ろう、水素化ヒマシ油ワックス及び水素化油である。植物ワックスは、キャンデリラ、カルナウバ、オレンジピールワックス、日本ろう、モンタンワックス及びヤマモモろうを含む。   The wax used in the present invention may take the form of natural organic wax, synthetic organic wax and silicone wax. These waxes can include high molecular weight carboxylic acids and esters of higher molecular weight alcohols, paraffin waxes, hydrocarbon waxes, natural plant waxes and synthetic waxes. Examples of natural waxes are beeswax, spermaceti, hydrogenated castor oil wax and hydrogenated oil. Plant waxes include candelilla, carnauba, orange peel wax, Japanese wax, montan wax and bayberry wax.

色素分散プロセス1
19:7:3:71の重量比率の黄色色素、電荷剤、界面活性剤及び脱イオン水の混合物を調製する。数種類の生分解防止剤を混合物中に添加することもできる。混合物を高剪断装置によって10分間処理して、均質なものとする。バッチボールミル内において、各ミル粉砕チャンバーの50%の体積を、約0.6ミクロン〜0.8ミクロンの粒度を有するビーズで充填する。20%の空間を残して、各ミル粉砕チャンバーにに色素混合物を充填する。ミルを3時間作動させる。ミル粉砕チャンバーから混合物を排出し、混合物をビーズと分離する。色素混合物の平均粒度を測定すると、180ナノメートルである。
Dye dispersion process 1
A mixture of yellow pigment, charge agent, surfactant and deionized water in a weight ratio of 19: 7: 3: 71 is prepared. Several biodegradation inhibitors can be added to the mixture. The mixture is treated with a high shear device for 10 minutes to make it homogeneous. In a batch ball mill, 50% volume of each mill grinding chamber is filled with beads having a particle size of about 0.6 microns to 0.8 microns. Each milling chamber is filled with the dye mixture leaving 20% space. Run the mill for 3 hours. Drain the mixture from the milling chamber and separate the mixture from the beads. The average particle size of the dye mixture is measured to be 180 nanometers.

色素分散プロセス2
21:3.5:75.5の重量比率の黒色色素、界面活性剤及び脱イオン水の混合物を調製する。数種類の生分解防止剤を混合物中に添加することもできる。混合物を高剪断装置によって5分間処理して、均質なものとする。バッチボールミル内において、各ミル粉砕チャンバーの50%の体積を、約0.6ミクロン〜0.8ミクロンの粒度を有するビーズで充填する。22%の空間を残して、各ミル粉砕チャンバーに色素混合物を充填する。ミルを2.5時間作動させる。ミル粉砕チャンバーから混合物を排出し、混合物をビーズと分離する。色素混合物の平均粒度を測定すると、120ナノメートルである。
Dye dispersion process 2
A mixture of black pigment, surfactant and deionized water in a weight ratio of 21: 3.5: 75.5 is prepared. Several biodegradation inhibitors can be added to the mixture. The mixture is treated with a high shear device for 5 minutes to make it homogeneous. In a batch ball mill, 50% volume of each mill grinding chamber is filled with beads having a particle size of about 0.6 microns to 0.8 microns. Each milling chamber is filled with the dye mixture leaving 22% space. The mill is run for 2.5 hours. Drain the mixture from the milling chamber and separate the mixture from the beads. The average particle size of the dye mixture is measured to be 120 nanometers.

色素分散プロセス3
18:6:4:72の重量比率のマゼンタ色素、電荷剤、界面活性剤及び脱イオン水の混合物500リットルを、撹拌器及び冷却ジャケットを備えた容器内において調製する。数種類の生分解防止剤を混合物中に添加することもできる。混合物を、容器内に取り付けた高剪断装置によって10分間処理して、均質なものとする。再循環ラインにおいて60分間、高圧ホモジナイザーを用いて混合物を循環させる。その60分の間、冷却水を使用して、容器を室温に維持する。ホモジナイザーの処理圧力は180MPaである。容器から混合物を排出する。色素混合物の平均粒度を測定すると、190ナノメートルである。
Dye dispersion process 3
A 500 liter mixture of magenta dye, charge agent, surfactant and deionized water in a weight ratio of 18: 6: 4: 72 is prepared in a vessel equipped with a stirrer and cooling jacket. Several biodegradation inhibitors can be added to the mixture. The mixture is processed for 10 minutes by a high shear device mounted in the container to make it homogeneous. Circulate the mixture using a high pressure homogenizer for 60 minutes in the recirculation line. During that 60 minutes, cooling water is used to maintain the container at room temperature. The processing pressure of the homogenizer is 180 MPa. Drain the mixture from the container. The average particle size of the dye mixture is measured to be 190 nanometers.

色素分散プロセス4
23:4:73の重量比率のシアン色素、界面活性剤及び脱イオン水の混合物500リットルを、撹拌器及び冷却ジャケットを備えた原料容器内において調製する。数種類の生分解防止剤を混合物中に添加することもできる。混合物を、容器内に取り付けた高剪断装置によって10分間処理して、均質なものとする。混合物を、連続ビーズスラリーミル、例えばNetzschのLMZ ZETA mill及びRomacoのFrymaKoruma Stirrer Bead CoBallに移す。処理された材料を製品容器に送る。8Cの冷水を原料容器及びミルにおいて使用して、20C未満の処理温度を維持する。ミルによって混合物を15回処理し、プロセスを停止させる。色素混合物の平均粒度を測定すると、175ナノメートルである。
Dye dispersion process 4
A 500 liter mixture of cyan dye, surfactant and deionized water in a weight ratio of 23: 4: 73 is prepared in a raw material vessel equipped with a stirrer and a cooling jacket. Several biodegradation inhibitors can be added to the mixture. The mixture is processed for 10 minutes by a high shear device mounted in the container to make it homogeneous. The mixture is transferred to continuous bead slurry mills such as Netzsch's LMZ ZETA mill and Romaco's FlymaKoruma Stirrer Bead CoBall. Send the processed material to the product container. 8C of cold water is used in the raw material container and mill to maintain a processing temperature of less than 20C. Process the mixture 15 times by mill and stop the process. The average particle size of the dye mixture is measured and is 175 nanometers.

ラテックス
ラテックスを、従来のエマルション重合プロセスによって生産した。モノマーは、スチレン(72%〜85%)、ブチルアクリレート(10%〜22%)並びにヒドロキシル官能性モノマー及びアクリル酸エステルモノマーを含む微量成分5%から構成されるものであった。種々のレベルの標準チオールを、ラテックスの分子量を制御するための連鎖移動剤(CTA)として使用した。過硫酸アンモニウムを開始剤として使用し、特許されている(proprietary)イオン性界面活性剤を乳化剤として使用した。
ラテックス1:平均粒度101nm、24500の重量平均分子量(Mw)、7300の数平均分子量(Mn)。
ラテックス2:微量成分がアクリル酸及びメタクリル酸を含むものであること以外はラテックス1と同様の方法で作製した。98nmの平均粒度、Mw22000、Mn7500。
ラテックス3:CTAの量を低減したこと以外はラテックス2と同様の方法で作製した。105nmの平均粒度、Mw120000、Mn23000。
ラテックス4:CTAの量を更に低減したこと以外はラテックス3と同様の方法で作製した。110nmの平均粒度、Mw550000、Mn70000。
Latex Latex was produced by a conventional emulsion polymerization process. The monomers consisted of 5% minor components including styrene (72% -85%), butyl acrylate (10% -22%) and hydroxyl functional monomers and acrylate monomers. Various levels of standard thiols were used as chain transfer agents (CTA) to control the molecular weight of the latex. Ammonium persulfate was used as the initiator and a proprietary ionic surfactant was used as the emulsifier.
Latex 1: average particle size 101 nm, weight average molecular weight (Mw) of 24500, number average molecular weight (Mn) of 7300.
Latex 2: Prepared by the same method as Latex 1 except that the trace component contains acrylic acid and methacrylic acid. Average particle size of 98 nm, Mw 22000, Mn 7500.
Latex 3: produced in the same manner as Latex 2 except that the amount of CTA was reduced. 105 nm average particle size, Mw 120,000, Mn 23000.
Latex 4: Prepared in the same manner as Latex 3 except that the amount of CTA was further reduced. Average particle size of 110 nm, Mw 550000, Mn 70000.

トナー
トナー1:86部のラテックス、6部のワックス、6部の着色剤及び2部のCCAと、22リットルの脱イオン水とを、低剪断の均一な混合が可能な特許されている撹拌器を備える50リットル容反応器内において混合した。分散物を常温で混合した。引き続き、分散物を系の界面活性剤の曇り点に加熱して、核形成(凝結)を開始させた。核形成後、任意に(Tgが界面活性剤の曇り点より高い場合)、混合物を、使用されるラテックスのガラス転移温度(Tg)に加熱した。核形成させた混合物を、この温度で2時間保持して、形成されたトナー粒子を強化した。引き続き、分散物を、Tgより高い温度に更に加熱し、この温度で保持して、形状及び形態の制御を実施した。この工程の後、混合物を冷却し、濾過し、洗浄し、乾燥させて、乾燥トナー粉末を得た。引き続き、高エネルギーブレンダーにおいてトナーを流動添加剤とブレンドして、機能的な配合済トナーを実現した。得られたトナーは8.2ミクロン(マイクロメートル)の平均サイズを有しており、体積平均粒度(d50v)対数平均粒度(d50n)の比率は1.45であった。
Toner Toner 1: Patented stirrer capable of low shear uniform mixing of 86 parts latex, 6 parts wax, 6 parts colorant and 2 parts CCA and 22 liters of deionized water Were mixed in a 50 liter reactor equipped with The dispersion was mixed at ambient temperature. Subsequently, the dispersion was heated to the cloud point of the surfactant of the system to initiate nucleation (condensation). Optionally, after nucleation (if Tg was higher than the cloud point of the surfactant), the mixture was heated to the glass transition temperature (Tg) of the latex used. The nucleated mixture was held at this temperature for 2 hours to reinforce the formed toner particles. Subsequently, the dispersion was further heated to a temperature above Tg and held at this temperature to effect shape and morphology control. After this step, the mixture was cooled, filtered, washed and dried to obtain a dry toner powder. Subsequently, the toner was blended with a flow additive in a high energy blender to achieve a functional formulated toner. The resulting toner had an average size of 8.2 microns (micrometers) and the ratio of volume average particle size (d50v) to log average particle size (d50n) was 1.45.

トナー2:界面活性剤の曇り点への加熱を、マイクロ波装置を備える外部流ループに分散混合物を通過させることによって実現したこと以外は、実施例1に記載されるものと同様に、トナーを調製した。得られたトナーは7.9ミクロン(マイクロメートル)の平均サイズを有しており、体積平均粒度(d50v)対数平均粒度(d50n)の比率は1.19であった。   Toner 2: similar to that described in Example 1 except that the surfactant is heated to the cloud point by passing the dispersion mixture through an external flow loop equipped with a microwave device. Prepared. The resulting toner had an average size of 7.9 microns (micrometers) and the ratio of volume average particle size (d50v) to log average particle size (d50n) was 1.19.

より低いd50v/d50n比率は、より狭い分布を意味し、このとき、トナーのより良好な品質がもたらされる。この実施例は、外部流ループにおけるマイクロ波によって核形成を実施することの利点を示す。   A lower d50v / d50n ratio means a narrower distribution, resulting in a better quality of the toner. This example shows the advantages of performing nucleation by microwaves in the outer flow loop.

トナー3:トナー2と同様のトナーを、ラテックス−L1及びワックス−1aを用いて調製した。
トナー4:トナー2と同様のトナーを、ラテックス−L1及びワックス−1bを用いて調製した。
トナー5:トナー2と同様のトナーを、ラテックス−L1及びワックス−1cを用いて調製した。
Toner 3: A toner similar to Toner 2 was prepared using Latex-L1 and Wax-1a.
Toner 4: A toner similar to Toner 2 was prepared using Latex-L1 and Wax-1b.
Toner 5: A toner similar to Toner 2 was prepared using Latex-L1 and Wax-1c.

透過型電子顕微鏡(TEM)によってトナー3、トナー4及びトナー5の薄片を画像解析すると、トナー3内のワックス領域はトナー全体にわたって一様に分布しており、0.5ミクロンの平均サイズを有していた。一方、トナー5に関しては、ワックスは、トナー粒子の中心に向かって集中しており、2.6ミクロンの平均サイズを有していた。トナー4に関しては、ワックス平均サイズは1.6ミクロンであり、ワックスはトナー3よりは一様に分布してはいないが、トナー5中のワックスほど中心に集中してはいなかった。これらのトナーを市販のプリンターにおいても試験した。以下の表に結果を示す。   Image analysis of toner 3, toner 4 and toner 5 flakes using a transmission electron microscope (TEM) reveals that the wax area in toner 3 is uniformly distributed throughout the toner and has an average size of 0.5 microns. Was. On the other hand, for toner 5, the wax was concentrated towards the center of the toner particles and had an average size of 2.6 microns. Regarding toner 4, the average wax size was 1.6 microns, and the wax was not distributed more uniformly than toner 3, but was not as concentrated at the center as the wax in toner 5. These toners were also tested in a commercial printer. The results are shown in the following table.

Figure 2013539054
末尾の「0」の数字はトナーの製造直後の試験の結果を意味しており、末尾の「4」の数字は4ヶ月の保管の後に実施した試験の結果を意味している。
Figure 2013539054
The number “0” at the end means the result of the test immediately after the production of the toner, and the number “4” at the end means the result of the test carried out after storage for 4 months.

1.2を超える光学密度を許容可能とみなし、0.005未満のバックグラウンドを許容可能とみなし、75%より高い転写効率を許容可能とみなし、均一な印刷品質を許容可能とみなす。   An optical density greater than 1.2 is considered acceptable, a background less than 0.005 is considered acceptable, a transfer efficiency higher than 75% is considered acceptable, and a uniform print quality is considered acceptable.

結果は、類似の初期ワックスサイズ対ラテックスサイズの比率を有するトナー(トナー3)は許容不可能であることを示す。4ヶ月間の保管後にはトナー4も許容不可能となる。ラテックスサイズ対ワックスサイズの最高の比率を有するトナー5のみが、大きなサイズのワックスがトナー粒子の中心へ集中しており、許容可能かつ一貫した結果を示す。   The results show that a toner (toner 3) with a similar initial wax size to latex size ratio is unacceptable. After 4 months storage, toner 4 is also unacceptable. Only toner 5 with the highest ratio of latex size to wax size shows acceptable and consistent results, with large size wax concentrated in the center of the toner particles.

トナー6:ラテックス、着色剤、CCA及びワックスの平均サイズを特許文献から任意に選んだこと以外はトナー2と同様のトナーを調製した。   Toner 6: A toner similar to the toner 2 was prepared except that the average sizes of latex, colorant, CCA and wax were arbitrarily selected from the patent literature.

トナー7:所望の粒子構造設計を実現するために、ラテックス、着色剤、CCA及びワックスの平均サイズを特定の相互に関連する比率にしたこと以外はトナー6と同様のトナーを調製した。   Toner 7: To achieve the desired particle structure design, a toner similar to toner 6 was prepared except that the average sizes of latex, colorant, CCA and wax were in specific interrelated ratios.

トナー7は、トナー6より良好な印刷性能を示した。   Toner 7 showed better printing performance than Toner 6.

トナー8:ラテックス2を使用すること以外はトナー2と同様の方法で調製した。粒子密度は、トナー2では990kg/mであったが、トナー8では1070kg/mであった。アクリル酸及びメタクリル酸が核形成し強化した粒子の間の空隙の小さくしたため、より高い粒子密度の実現が可能となった。 Toner 8: Prepared in the same manner as Toner 2 except that Latex 2 was used. The particle density of toner 2 was 990 kg / m 3 but toner 8 was 1070 kg / m 3 . Since the voids between the particles formed by nucleation and strengthening of acrylic acid and methacrylic acid were reduced, higher particle densities could be realized.

トナー8は、表面添加剤配合の実施においてより高い柔軟性をもたらし、所望の流動特性及び電荷特性を実現した。   Toner 8 provided greater flexibility in the implementation of the surface additive formulation and achieved the desired flow and charge characteristics.

トナー9:ラテックス3及びラテックス4を小量(それぞれ10部及び5部)添加したこと以外はトナー8と同様の方法で調製した。粒子密度は1095kg/mとなった。得られたナノインデンテーション値は25nmであった。トナー8に関しては、ナノインデンテーション値は200nmであった。 Toner 9: prepared in the same manner as toner 8, except that small amounts of latex 3 and latex 4 (10 parts and 5 parts, respectively) were added. The particle density was 1095 kg / m 3 . The obtained nanoindentation value was 25 nm. For toner 8, the nanoindentation value was 200 nm.

トナー8及びトナー9を同じ方法で配合した。SEM画像を見ると、トナー8よりトナー9においてより多くの流動添加剤が視認可能であり、これによって、流動添加剤がトナー9よりトナー8中に相対的に多く包埋されたことが示された。   Toner 8 and toner 9 were blended in the same manner. Viewing the SEM image shows that more fluid additive is visible in toner 9 than toner 8 and this indicates that more fluid additive is embedded in toner 8 than toner 9. It was.

トナー9は、94%の流動数、1グラム当たり−9マイクロクーロンの摩擦電荷、及び75%の表面被覆率を有していた。   Toner 9 had a flow rate of 94%, a tribo of -9 microcoulombs per gram, and a surface coverage of 75%.

トナー8は、83%の流動数、1グラム当たり−5マイクロクーロンの摩擦電荷、及び55%の表面被覆率を有していた。   Toner 8 had a flow rate of 83%, a tribo of -5 microcoulombs per gram, and a surface coverage of 55%.

印刷結果によっても、トナー9がトナー8より優れていることが確認された。   Also from the printing result, it was confirmed that the toner 9 is superior to the toner 8.

トナー10:6部のワックス及び2部のCCAと、22リットルの脱イオン水とを、低剪断の均一な混合が可能な特許されている撹拌器を備える50リットル容反応器内において、混合した。分散物を常温で混合した。引き続き、分散物をその系の界面活性剤の曇り点に加熱して、核形成(凝結)を開始させた。核形成させた混合物を、この温度で1時間保持して、形成された初期粒子を強化した。混合物を25Cに冷却した。86部のラテックス及び6部の着色剤を反応器に添加した。分散物を常温で混合した。引き続き、分散物を系の界面活性剤の曇り点に加熱して、更なる核形成(凝結)を開始させた。引き続き、分散物を、Tgより高い温度に更に加熱し、この温度で保持して、形状及び形態の制御を実施した。この工程の後、混合物を冷却し、濾過し、洗浄し、乾燥させて、乾燥トナー粉末を得た。引き続き、高エネルギーブレンダーにおいてトナーを流動添加剤とブレンドして、機能的な配合済トナーを実現した。得られたトナーは、8.7ミクロン(マイクロメートル)の平均サイズを有しており、体積平均粒度(d50v)対数平均粒度(d50n)の比率は1.22であった。   Toner 10: 6 parts wax and 2 parts CCA and 22 liters of deionized water were mixed in a 50 liter reactor equipped with a patented stirrer capable of low shear uniform mixing. . The dispersion was mixed at ambient temperature. Subsequently, the dispersion was heated to the cloud point of the surfactant of the system to initiate nucleation (condensation). The nucleated mixture was held at this temperature for 1 hour to reinforce the formed initial particles. The mixture was cooled to 25C. 86 parts latex and 6 parts colorant were added to the reactor. The dispersion was mixed at ambient temperature. Subsequently, the dispersion was heated to the cloud point of the surfactant of the system to initiate further nucleation (condensation). Subsequently, the dispersion was further heated to a temperature above Tg and held at this temperature to effect shape and morphology control. After this step, the mixture was cooled, filtered, washed and dried to obtain a dry toner powder. Subsequently, the toner was blended with a flow additive in a high energy blender to achieve a functional formulated toner. The resulting toner had an average size of 8.7 microns (micrometers) and the ratio of volume average particle size (d50v) to log average particle size (d50n) was 1.22.

トナー11:6部のワックス及び2部の着色剤と、22リットルの脱イオン水とを、低剪断の均一な混合が可能な特許されている撹拌器を備える50リットル容反応器内において、ともに混合した。分散物を常温で混合した。引き続き、分散物をその系の界面活性剤の曇り点に加熱して、核形成(凝結)を開始させた。核形成させた混合物を、この温度で1時間保持して、形成された初期粒子を強化した。混合物を25Cに冷却した。86部のラテックス、2部のCCA及び4部の着色剤を反応器に添加した。分散物を常温で混合した。引き続き、分散物を系の界面活性剤の曇り点に加熱して、更なる核形成(凝結)を開始させた。引き続き、分散物を、Tgより高い温度に更に加熱し、この温度で保持して、形状及び形態の制御を実施した。この工程の後、混合物を冷却し、濾過し、洗浄し、乾燥させて、乾燥トナー粉末を得た。引き続き、高エネルギーブレンダーにおいてトナーを流動添加剤とブレンドして、機能的な配合済トナーを実現した。得られたトナーは、8.6ミクロン(マイクロメートル)の平均サイズを有しており、体積平均粒度(d50v)対数平均粒度(d50n)の比率は1.23であった。   Toner 11: Both in a 50 liter reactor equipped with a patented stirrer capable of low shear uniform mixing of 6 parts wax and 2 parts colorant and 22 liters of deionized water together Mixed. The dispersion was mixed at ambient temperature. Subsequently, the dispersion was heated to the cloud point of the surfactant of the system to initiate nucleation (condensation). The nucleated mixture was held at this temperature for 1 hour to reinforce the formed initial particles. The mixture was cooled to 25C. 86 parts of latex, 2 parts of CCA and 4 parts of colorant were added to the reactor. The dispersion was mixed at ambient temperature. Subsequently, the dispersion was heated to the cloud point of the surfactant of the system to initiate further nucleation (condensation). Subsequently, the dispersion was further heated to a temperature above Tg and held at this temperature to effect shape and morphology control. After this step, the mixture was cooled, filtered, washed and dried to obtain a dry toner powder. Subsequently, the toner was blended with a flow additive in a high energy blender to achieve a functional formulated toner. The resulting toner had an average size of 8.6 microns (micrometers) and the ratio of volume average particle size (d50v) to log average particle size (d50n) was 1.23.

トナー10及びトナー11を市販のプリンターにおいても試験した。以下の表に結果を示す。   Toner 10 and toner 11 were also tested in a commercial printer. The results are shown in the following table.

Figure 2013539054
Figure 2013539054

結果は、同じ組成及び最終的なトナーの物理特性を用いた場合であっても、ワックス、CCA、色素及びラテックスの各成分の位置が最終的な印刷品質において大きな役割を果たすことを示す。トナー10は、トナー粒子の中央にワックス及びCCAを有する。トナー11は、その中央にワックス及び或る程度の着色剤を有し、ラテックス、CCA及び着色剤が外層を均一に形成している。理想的に構造化されたトナー11の印刷品質は、極めて良好である。   The results show that the position of the wax, CCA, dye and latex components play a major role in the final print quality, even when using the same composition and final toner physical properties. The toner 10 has wax and CCA in the center of the toner particles. The toner 11 has a wax and a certain amount of colorant in the center thereof, and the outer layer is uniformly formed of latex, CCA and colorant. The print quality of the ideally structured toner 11 is very good.

或る特定の好ましい実施形態との関係で本発明を記載したが、以下の請求項に規定されるような本発明の範囲から逸脱することなく様々な変更及び修正を行うことができることが当業者には明らかであろう。   While the invention has been described in connection with certain preferred embodiments, those skilled in the art will recognize that various changes and modifications can be made without departing from the scope of the invention as defined in the following claims. It will be obvious.

Claims (24)

基礎材料が少なくとも2つの構造化粒子を製造する方法であって、
a.各基礎材料のうちの少なくとも1つの所定のサイズの安定な分散物を調製する工程と、
b.工程「a」の前記分散物をともに混合する工程であって、前記基礎材料粒子間の粒度分布が所定の比率にある、工程と、
c.工程「b」の前記混合物を核形成させる(凝集させる)工程と、
d.構造化粒子を得る工程と、
を含む、方法。
A method in which the base material produces at least two structured particles,
a. Preparing a stable dispersion of a predetermined size of at least one of each base material;
b. Mixing together the dispersion of step "a", wherein the particle size distribution between the base material particles is in a predetermined ratio; and
c. Nucleating (aggregating) the mixture of step “b”;
d. Obtaining structured particles; and
Including a method.
前記構造化粒子が化粧品/医薬品/色素である、請求項1に記載の構造化粒子を製造する方法。   The method for producing structured particles according to claim 1, wherein the structured particles are cosmetics / pharmaceuticals / pigments. 請求項1又は2に記載の方法によって調製される構造化粒子。   Structured particles prepared by the method of claim 1 or 2. 少なくとも2つの基礎材料:ラテックス及び着色剤を含むトナーを製造する方法であって、
a.各基礎材料のうちの少なくとも1つの安定な分散物を調製する工程であって、前記基礎材料の平均粒度が1000nm未満、好ましくは500nm未満である、工程と、
b.工程「a」の前記分散物をともに混合する工程であって、前記基礎材料粒子間の粒度分布が所定の比率にある、工程と、
c.核形成(凝結)のためにラテックス基礎材料のTgまでの温度に工程「b」の前記混合物を加熱する工程と、
d.任意に、ラテックスのTgを上回る温度に前記混合物を加熱する工程であって、前記粒子を強化して、前記粒子の形状を制御する、工程と、
e.トナー粒子を得る工程と、
を含む、トナーを製造する方法。
A method for producing a toner comprising at least two basic materials: latex and colorant comprising:
a. Preparing a stable dispersion of at least one of each base material, wherein said base material has an average particle size of less than 1000 nm, preferably less than 500 nm;
b. Mixing together the dispersion of step "a", wherein the particle size distribution between the base material particles is in a predetermined ratio; and
c. Heating the mixture of step “b” to a temperature up to the Tg of the latex base material for nucleation (condensation);
d. Optionally, heating the mixture to a temperature above the Tg of the latex, strengthening the particles and controlling the shape of the particles;
e. Obtaining toner particles;
A method for producing a toner, comprising:
少なくとも4つの基礎材料:ラテックス、着色剤、ワックス及び電荷制御剤が存在する、請求項4に記載の方法。   5. The method of claim 4, wherein there are at least four base materials: latex, colorant, wax and charge control agent. 前記加熱する工程が、粒子の核形成(凝集)を制御するための、マイクロ波放射線の使用によって行われる、請求項4に記載の方法。   5. The method of claim 4, wherein the heating step is performed by use of microwave radiation to control particle nucleation (aggregation). 基礎材料ラテックスの前記安定な分散物が、決定された分子量、分子量分布、ガラス転移温度、融点を有し、正確な粒度及び粒度分布を特徴とする分散物を得るために、エマルション重合によって調製される、請求項4に記載の方法。   Said stable dispersion of the base material latex is prepared by emulsion polymerization in order to obtain a dispersion having a determined molecular weight, molecular weight distribution, glass transition temperature, melting point and characterized by an accurate particle size and particle size distribution. The method according to claim 4. 前記基礎材料ラテックスが、50nm〜500nmの平均粒度、及び1.5〜10の粒度分布(d90/d10)を有する、請求項4に記載の方法。特に好ましくは、平均粒度範囲は50nm〜150nmであり、粒度分布は1.5〜4である。   The method of claim 4, wherein the base material latex has an average particle size of 50 nm to 500 nm and a particle size distribution (d90 / d10) of 1.5-10. Particularly preferably, the average particle size range is from 50 nm to 150 nm and the particle size distribution is from 1.5 to 4. 前記基礎材料ラテックスが、1種類より多く、好ましくは最大で6種類の異なる種類のものである、請求項4に記載の方法。   5. A method according to claim 4, wherein the base material latex is of more than one, preferably up to 6 different types. 基礎材料着色剤の前記安定な分散物が、媒体ミル粉砕又は高圧ホモジナイザーの使用によって調製される、請求項4に記載の方法。   The method of claim 4, wherein the stable dispersion of base material colorant is prepared by media milling or use of a high pressure homogenizer. 前記基礎材料着色剤が、50nm〜1000nmの粒度、及び1.5〜12の粒度分布(d90/d10)を有する、請求項4に記載の方法。特に好ましくは、平均粒度範囲は50nm〜350nmであり、粒度分布は1.5〜4である。   The method of claim 4, wherein the base material colorant has a particle size of 50 nm to 1000 nm and a particle size distribution (d90 / d10) of 1.5 to 12. Particularly preferably, the average particle size range is from 50 nm to 350 nm and the particle size distribution is from 1.5 to 4. 基礎材料ワックスの前記安定な分散物が、水性混合物による融解させたワックスの乳化によって、又は水性環境における乳化剤の存在下で該ワックスを融解させ、高圧ホモジナイザーに通過させることによって調製される、請求項4に記載の方法。   The stable dispersion of a base material wax is prepared by emulsification of a melted wax with an aqueous mixture or by melting the wax in the presence of an emulsifier in an aqueous environment and passing through a high pressure homogenizer. 4. The method according to 4. 前記基礎材料ワックスが、100nm〜2000nmの粒度、及び1.5〜15の粒度分布(d90/d10)を有する、請求項4に記載の方法。特に好ましくは、平均粒度範囲は100nm〜1000nmであり、粒度分布は2〜10である。   The method according to claim 4, wherein the base material wax has a particle size of 100 nm to 2000 nm and a particle size distribution (d90 / d10) of 1.5 to 15. Particularly preferably, the average particle size range is from 100 nm to 1000 nm and the particle size distribution is from 2 to 10. 前記基礎材料ワックスが、1種類より多く、好ましくは最大で5種類の異なる種類のものである、請求項4に記載の方法。   5. A method according to claim 4, wherein the base material wax is of more than one, preferably at most 5 different types. 基礎材料電荷制御剤の前記安定な分散物が、高圧ホモジナイザーの使用によって調製される、請求項4に記載の方法。   5. The method of claim 4, wherein the stable dispersion of base material charge control agent is prepared by use of a high pressure homogenizer. 前記基礎材料電荷制御剤が、50nm〜1000nmの粒度、及び1.5〜15の粒度分布(d90/d10)を有する、請求項4に記載の方法。特に好ましくは、平均粒度範囲は50nm〜350nmであり、粒度分布は1.5〜4である。   5. The method of claim 4, wherein the base material charge control agent has a particle size of 50 nm to 1000 nm and a particle size distribution (d90 / d10) of 1.5 to 15. Particularly preferably, the average particle size range is from 50 nm to 350 nm and the particle size distribution is from 1.5 to 4. 前記基礎材料電荷制御剤が、1種類より多く、好ましくは最大で5種類の異なる種類のものである、請求項4に記載の方法。   5. A method according to claim 4, wherein the base material charge control agent is of more than one, preferably at most 5 different types. 前記基礎材料粒子間の粒度分布の前記所定の比率において、ラテックス対着色剤、ワックス及びCCAの粒度の比率が0.1対1である、請求項4に記載の方法。着色剤対ラテックス、ワックス及びCCAの粒度の比率が、それぞれ10対1、0.2対1、0.2対1である。ワックス対ラテックス、着色剤及びCCAの粒度の比率が、それぞれ10対1、5対1及び10対1である。CCA対ラテックス及び着色剤及びワックスの粒度の比率がそれぞれ10対1、5対1及び0.1対1である。   5. The method of claim 4, wherein at the predetermined ratio of particle size distribution between the base material particles, the ratio of latex to colorant, wax and CCA particle size is 0.1 to 1. The particle size ratios of colorant to latex, wax and CCA are 10: 1, 0.2: 1, 0.2: 1 respectively. The particle size ratios of wax to latex, colorant and CCA are 10: 1, 5: 1 and 10: 1 respectively. The CCA to latex and colorant and wax particle size ratios are 10: 1, 5: 1 and 0.1: 1, respectively. 請求項1の工程「e」において得られる前記トナー粒子が、5ミクロン〜10ミクロン、好ましくは6ミクロン〜9ミクロンの平均サイズを有する、請求項4〜18のいずれか一項に記載の方法。   19. A method according to any one of claims 4 to 18, wherein the toner particles obtained in step "e" of claim 1 have an average size of 5 microns to 10 microns, preferably 6 microns to 9 microns. 任意に追加可能な以下の工程:
a.前記トナー粒子を濾過及び洗浄する工程と、
b.前記トナー粒子を乾燥させる工程と、
c.流動添加剤をブレンドする、並びに/又は表面の形態及び/若しくは電荷の制御及びスクリーニングを変更する工程と、
を更に含む、請求項4に記載の方法。
The following optional steps can be added:
a. Filtering and washing the toner particles;
b. Drying the toner particles;
c. Blending flow additives and / or altering surface morphology and / or charge control and screening;
The method of claim 4, further comprising:
少なくとも2つの基礎材料:ラテックス、ワックス、着色剤及び電荷制御剤からトナーを製造する方法であって、
a.各基礎材料のうちの少なくとも1つの安定な分散物を調製する工程であって、前記基礎材料の平均粒度が1000nm未満、好ましくは500nm未満である、工程と、
b.加熱することによって工程「a」の前記分散物を連続的に凝結させる工程であって、前記基礎材料粒子間の粒度分布が所定の比率にある、工程と、
c.前記粒子を強化して、前記粒子の形状を制御するために、任意に、ラテックスのTgを上回る温度に前記混合物を加熱する工程であって、工程と、
d.トナー粒子を得る工程と、
を含む、トナーを製造する方法。
A process for producing toner from at least two basic materials: latex, wax, colorant and charge control agent,
a. Preparing a stable dispersion of at least one of each base material, wherein said base material has an average particle size of less than 1000 nm, preferably less than 500 nm;
b. Continuously condensing the dispersion of step "a" by heating, wherein the particle size distribution between the base material particles is in a predetermined ratio; and
c. Optionally heating the mixture to a temperature above the Tg of the latex to strengthen the particles and control the shape of the particles, comprising the steps of:
d. Obtaining toner particles;
A method for producing a toner, comprising:
請求項1〜21のいずれか一項に記載の方法によって調製される重合トナー。   A polymerized toner prepared by the method according to claim 1. 4つの基礎材料:ラテックス、ワックス、着色剤及び電荷制御剤の各々のうちの少なくとも1つを含む重合トナーであって、
a.700kg/m〜1500kg/m、好ましくは800kg/m〜1200kg/mの粒子密度、
b.5nm〜2000nmの平均ナノインデンテーション値、
c.1.0〜5.0の粒子アスペクト比率。
d.正又は負の0.5μC/g〜20μC/gの一成分電荷値、及びトナー表面積の10%〜100%の表面添加剤による表面被覆率、及び40%〜100%の流動数、
を有する、重合トナー。
A polymerized toner comprising at least one of each of four basic materials: latex, wax, colorant and charge control agent,
a. 700kg / m 3 ~1500kg / m 3 , preferably particle density of 800kg / m 3 ~1200kg / m 3 ,
b. An average nanoindentation value of 5 nm to 2000 nm,
c. Particle aspect ratio of 1.0 to 5.0.
d. Positive or negative 0.5 μC / g to 20 μC / g monocomponent charge value, surface coverage by surface additive of 10% to 100% of toner surface area, and flow rate of 40% to 100%,
A polymerized toner having:
a.1000〜1200、特に1025〜1125の粒子密度、
b.20nm〜1000nm、特に20nm〜250nmの平均ナノインデンテーション値、
c.1.0〜2.5、特に1.0〜1.5の粒子アスペクト比率、
d.20%〜90%、特に40%〜80%の表面被覆率、
e.60%〜100%、特に82%〜98%の流動数、
を有する、請求項23に記載の重合トナー。
a. A particle density of 1000 to 1200, in particular 1025 to 1125,
b. An average nanoindentation value of 20 nm to 1000 nm, in particular 20 nm to 250 nm,
c. A particle aspect ratio of 1.0 to 2.5, in particular 1.0 to 1.5,
d. Surface coverage of 20% to 90%, in particular 40% to 80%,
e. 60% to 100%, especially 82% to 98% flow number,
The polymerized toner according to claim 23, comprising:
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